(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小構造の凹凸形状パターンを被転写面に転写するためのパターン転写装置であって、
前記凹凸形状パターンの形成面、および、前記被転写面を相互に対面させた状態で、前記形成面を有する帯状のモールド、および、前記被転写面を有する被転写材料を相互に押圧させる押圧機構部と、
前記モールドの前記形成面に、当該形成面と前記被転写面との間の剥離を円滑に行わせる離型剤を供給することで離型層を形成させる離型剤供給部と、
前記モールドの前記形成面に残留している残留離型層の厚さに係る相関値を取得する離型層厚取得部と、
前記離型層厚取得部で取得された前記残留離型層の厚さに係る相関値が予め定められる基準を満たすか否かを判定する離型層厚判定部と、
前記離型層厚判定部の判定結果に基づいて前記離型剤供給部における前記離型剤の供給量を制御する供給量制御部と、
無端帯状の前記モールドが前記押圧機構部へとエンドレスに送り込まれるように、前記モールドを環状のモールド搬送経路に沿って搬送するモールド搬送機構部と、
帯状の前記被転写材料が前記押圧機構部へ送り込まれるように、前記被転写材料を被転写材料搬送経路に沿って搬送する被転写材料搬送機構部と、を備え、
前記離型層厚取得部は、前記モールド搬送経路に沿って複数設けられ、
前記離型剤供給部は、前記モールド搬送経路に沿う位置であって、前記複数の前記離型層厚取得部の間に設けられ、
前記離型層厚判定部は、前記複数の前記離型層厚取得部で取得されたそれぞれの残留離型層の厚さに係る相関値が前記基準を満たすか否かをそれぞれ判定し、
前記供給量制御部は、前記離型層厚判定部のそれぞれの判定結果に基づいて前記離型剤供給部における前記離型剤の供給量を制御する、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン転写装置であって、
前記離型剤供給部および前記離型層厚取得部は、前記モールド搬送経路に沿って並んで設けられる、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパターン転写装置であって、
前記離型層厚取得部が位置する前記モールドの背面側に、前記モールドを支える支持部材をさらに備える、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパターン転写装置であって、
前記離型層厚取得部は、分光エリプソメータからなる、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパターン転写装置であって、
前記離型層厚取得部は、特定波長の光を前記モールドの前記形成面に照射してその光の反射率を測定するものである、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパターン転写装置であって、
前記離型層厚取得部は、前記離型剤が供給された前記モールドの前記形成面に接触させた部材に加わる機械的な応力を測定するものである、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項７】
請求項１に記載のパターン転写装置であって、
前記離型層厚取得部は、前記モールドの前記形成面に供給された前記離型剤上に液滴を滴下した場合に前記液滴の接線と前記モールドの前記形成面とが成す接触角を観測するものである、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のパターン転写装置であって、
前記押圧機構部は、相互に対面する前記モールドと前記被転写材料とを、それぞれの背面側から挟み込む少なくとも一対のロールを備える、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のパターン転写装置であって、
前記モールドは、ニッケルを含む金属材料より構成されている、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のパターン転写装置であって、
前記モールドは、ポリイミドまたは光硬化性樹脂を含む樹脂材料より構成されている、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のパターン転写装置であって、
前記離型層厚取得部は、前記モールドのうち前記形成面を除く領域に対面させて設けられる、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパターン転写装置であって、
前記離型剤は、分子末端に極性基を有するフッ素系離型剤である、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のパターン転写装置であって、
前記極性基は、水酸基、エーテル基、または、エステル基のうち少なくとも１種である、
ことを特徴とするパターン転写装置。
【請求項１４】
微小構造の凹凸形状パターンの形成面、および、被転写面を相互に対面させた状態で、前記形成面を有する帯状のモールド、および、前記被転写面を有する被転写材料を相互に押圧させることにより、前記凹凸形状パターンを前記被転写面に転写する押圧転写工程と、前記モールドおよび前記被転写材料を相互に剥離させる剥離工程とを交互に繰り返すことによって、前記被転写面に前記凹凸形状パターンを連続的に転写する際に用いられるパターン転写方法であって、
前記モールドの前記形成面に、当該形成面と前記被転写面との間の剥離を円滑に行わせる離型剤を供給することで離型層を形成させる離型剤供給工程と、
前記モールドの前記形成面に残留している残留離型層の厚さに係る相関値を取得する離型層厚取得工程と、
前記離型層厚取得工程で取得された残留離型層の厚さに係る相関値が予め定められる基準を満たすか否かを判定する離型層厚判定工程と、
前記離型層厚判定工程の判定結果に基づいて前記離型剤供給工程における前記離型剤の供給量を制御する供給量制御工程と、を有し、
前記離型剤供給工程は、前記剥離工程および前記押圧転写工程の間に行われ、
前記離型層厚取得工程は、前記離型剤供給工程および前記押圧転写工程の間に行われる、
ことを特徴とするパターン転写方法。
【請求項１５】
微小構造の凹凸形状パターンの形成面、および、被転写面を相互に対面させた状態で、前記形成面を有する帯状のモールド、および、前記被転写面を有する被転写材料を相互に押圧させることにより、前記凹凸形状パターンを前記被転写面に転写する押圧転写工程と、前記モールドおよび前記被転写材料を相互に剥離させる剥離工程とを交互に繰り返すことによって、前記被転写面に前記凹凸形状パターンを連続的に転写する際に用いられるパターン転写方法であって、
前記モールドの前記形成面に、当該形成面と前記被転写面との間の剥離を円滑に行わせる離型剤を供給することで離型層を形成させる離型剤供給工程と、
前記モールドの前記形成面に残留している残留離型層の厚さに係る相関値を取得する離型層厚取得工程と、
前記離型層厚取得工程で取得された残留離型層の厚さに係る相関値が予め定められる基準を満たすか否かを判定する離型層厚判定工程と、
前記離型層厚判定工程の判定結果に基づいて前記離型剤供給工程における前記離型剤の供給量を制御する供給量制御工程と、を有し、
前記離型剤供給工程は、前記剥離工程および前記押圧転写工程の間に行われ、
前記離型層厚取得工程は、前記剥離工程および前記離型剤供給工程の間、並びに、前記離型剤供給工程および前記押圧転写工程の間に複数回行われる、
ことを特徴とするパターン転写方法。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載のパターン転写方法において、
前記離型剤供給工程では、前記離型剤は、予め定められる時間間隔ごとに供給開始および供給停止を交互に繰り返すことによって前記モールドの前記形成面に供給され、前記モールドの前記形成面への供給量の調整は、前記時間間隔を変更することによって行われる、
ことを特徴とするパターン転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モールドに形成した微小構造の凹凸形状パターンを、ナノインプリント法を用いて被転写材料の被転写面に転写するパターン転写技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイの反射防止フィルム、導光板等の光学部品、細胞培養シート等のバイオデバイス、太陽電池、または、発光装置等の電子デバイスの分野においては、性能の向上を図り、また、所要の機能を発現させる目的で、被転写材料の被転写面に、微小構造の凹凸形状パターンを転写することが行われている。
【０００３】
被転写材料の被転写面に微小構造の凹凸形状パターンを転写する技術としては、ナノインプリント技術が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、および、非特許文献１参照）。ナノインプリント技術とは、ナノメートルオーダーの凹凸形状パターンを形成した金型原器（本明細書では、“モールド”とよぶ。）を、被転写材料の被転写面に設けた樹脂に型押しして転写する技術である。
【０００４】
ナノインプリント技術では、いったんモールドを作製しさえすれば、ナノ構造の凹凸形状パターンを繰り返し成型できるので経済性に優れる。また、有害な廃棄物・排出物が少ないので環境適合性にも優れる。このため、ナノインプリント技術は、さまざまな分野への応用が期待されている。
なお、前記した特許文献１、特許文献２、および、非特許文献１に係る転写技術は、微小構造の凹凸形状パターンを形成した平板状のモールドを、樹脂材料からなる被転写面へスタンプ式に押し付けるものである。
【０００５】
また、ローラータイプのモールドを用いた転写技術も知られている（例えば、特許文献３、および、非特許文献２参照）。この転写技術によれば、連続回転するモールドに対して被転写材料を連続して供給することができる。このため、平板状のモールドを使用したスタンプ式の転写技術（例えば、特許文献１、特許文献２、および、非特許文献１参照）と比較して、転写工程を高速化することができる。
【０００６】
さらに、本発明者らは、無端帯状の環状モールドを用いた転写技術を提案している（例えば、特許文献４，５参照）。特許文献４，５に係る転写技術によれば、平板状のモールドを使用したスタンプ式の転写技術（例えば、特許文献１、特許文献２および非特許文献１参照）と比較して、転写工程の処理速度を高速化し、さらに良好なパターン転写精度を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５２５９９２６号明細書
【特許文献２】米国特許第５７７２９０５号明細書
【特許文献３】特開２００６−３２６９４８号公報
【特許文献４】特開２００９−１５８７３１号公報
【特許文献５】特開２００９−０７８５２１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】S. Y. Chou et al., Appl. Phys. Lett., vol.67, p. 3314 (1995).
【非特許文献２】Hua Tan et al., J. Vac. Sci. Technol., B16(6), p. 3926 (1998).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、前記したパターン転写技術では、被転写材料がモールドに付着して剥離されない事態を防止する目的で、フッ素系素材などよりなる離型剤をモールドに塗布することにより、離型剤の層（以下、“離型層”とよぶ。）をモールドの表面に形成しておくことが行われている。
【００１０】
ところが、モールドの表面に留まって離型層を構成している離型剤の量は、パターン転写を繰り返すにつれて徐々に減ってゆく。モールド側の離型剤は、パターン転写に伴って、被転写材料の側へ移動するからである。このモールド側における離型剤の量の減少は、離型性を低下させるばかりでなく、パターン転写不良やモールドの目詰まりを引き起こすおそれがあった。
【００１１】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、パターン転写不良やモールドの目詰まりを未然に防いで製品の生産性を向上させることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るパターン転写装置は、微小構造の凹凸形状パターンを被転写面に転写するためのパターン転写装置であって、前記凹凸形状パターンの形成面、および、前記被転写面を相互に対面させた状態で、前記形成面を有する帯状のモールド、および、前記被転写面を有する被転写材料を相互に押圧させる押圧機構部と、前記モールドの前記形成面に、当該形成面と前記被転写面との間の剥離を円滑に行わせる離型剤を供給することで離型層を形成させる離型剤供給部と、前記モールドの前記形成面に残留している残留離型層の厚さに係る相関値を取得する離型層厚取得部と、前記離型層厚取得部で取得された前記残留離型層の厚さに係る相関値が予め定められる基準を満たすか否かを判定する離型層厚判定部と、前記離型層厚判定部の判定結果に基づいて前記離型剤供給部における前記離型剤の供給量を制御する供給量制御部と、無端帯状の前記モールドが前記押圧機構部へとエンドレスに送り込まれるように、前記モールドを環状のモールド搬送経路に沿って搬送するモールド搬送機構部と、帯状の前記被転写材料が前記押圧機構部へ送り込まれるように、前記被転写材料を被転写材料搬送経路に沿って搬送する被転写材料搬送機構部と、を備え、前記離型層厚取得部は、前記モールド搬送経路に沿って複数設けられ、前記離型剤供給部は、前記モールド搬送経路に沿う位置であって、前記複数の前記離型層厚取得部の間に設けられ、前記離型層厚判定部は、前記複数の前記離型層厚取得部で取得されたそれぞれの残留離型層の厚さに係る相関値が前記基準を満たすか否かをそれぞれ判定し、前記供給量制御部は、前記離型層厚判定部のそれぞれの判定結果に基づいて前記離型剤供給部における前記離型剤の供給量を制御する、ことを最も主要な特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係るパターン転写方法は、微小構造の凹凸形状パターンの形成面、および、被転写面を相互に対面させた状態で、前記形成面を有する帯状のモールド、および、前記被転写面を有する被転写材料を相互に押圧させることにより、前記凹凸形状パターンを前記被転写面に転写する押圧転写工程と、前記モールドおよび前記被転写材料を相互に剥離させる剥離工程とを交互に繰り返すことによって、前記被転写面に前記凹凸形状パターンを連続的に転写する際に用いられるパターン転写方法であって、前記モールドの前記形成面に、当該形成面と前記被転写面との間の剥離を円滑に行わせる離型剤を供給することで離型層を形成させる離型剤供給工程と、前記モールドの前記形成面に残留している残留離型層の厚さに係る相関値を取得する離型層厚取得工程と、前記離型層厚取得工程で取得された残留離型層の厚さに係る相関値が予め定められる基準を満たすか否かを判定する離型層厚判定工程と、前記離型層厚判定工程の判定結果に基づいて前記離型剤供給工程における前記離型剤の供給量を制御する供給量制御工程と、を有し、前記離型剤供給工程は、前記剥離工程および前記押圧転写工程の間に行われ、前記離型層厚取得工程は、前記離型剤供給工程および前記押圧転写工程の間に行われる、ことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パターン転写不良やモールドの目詰まりを未然に防いで製品の生産性を向上させることができる。また、離型剤の供給量制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置の概要を模式的に表す説明図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置で用いられるモールドに形成される凹凸形状パターンの一例を示す外観図である。
【図１Ｃ】図１Ｂ中の矢視方向からみたモールドの形成面に、凹凸形状パターンおよび離型層が積層形成されている状態を概念的に表す説明図である。
【図１Ｄ】本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置のうち、制御装置およびその周辺の概要を模式的に表す機能ブロック図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置の動作のうち、離型剤供給量演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置の動作のうち、離型剤供給処理の流れを示すフローチャート図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置の概要を模式的に表す説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置の概要を模式的に表す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るパターン転写装置の概要を模式的に表す説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置の概要を模式的に表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
はじめに、本発明の実施形態に係るパターン転写装置の説明に先立って、本発明者らによるパターン転写技術に関する開発経緯の概要について説明する。
本発明者らは、特開２００９−１５８７３１号公報および特開２００９−０７８５２１号公報に記載の、無端帯状のモールドを用いたパターン転写技術の開発に取り組んできている。
【００１８】
このうち、パターン転写不良やモールドの目詰まり防止を狙った開発テーマにおいて、本発明者らの実験に基づく知見によると、例えば、モールド表面の化学種と共有結合することなく吸着する非反応性離型剤を、パターン転写を複数回繰り返した後のモールド表面に逐次供給すれば、所要の水準の離型性を維持し、パターン転写不良やモールドの目詰まりを防止できることが判明した。
【００１９】
前記した非反応性離型剤をモールド表面に逐次供給する処理においては、パターン転写を行うたび毎に、モールド表面に残留している非反応性離型剤が、被転写材料の表面へと逐次移動してゆく。その結果、モールド表面における残留離型層の厚さは、徐々に小さくなっていく。ここで、残留離型層の厚さと離型性とは、残留離型層の厚さが大きいほど離型性が高くなるといったように、正の相関関係がある。
【００２０】
ところが、非反応性離型剤の移動量は、パターン転写のたび毎に等量であるとは限らない。例えば、非反応性離型剤をモールド表面に供給した直後と、複数回のパターン転写を繰り返した後とでは、非反応性離型剤の移動量、つまり、残留離型層の厚さは、それぞれ異なる傾向がある。こうした残留離型層の厚さの違いは、モールドの凹凸形状パターンを被転写材料に転写して得られる製品の性能にバラつきを生じさせて、製品歩留りを悪化させる要因となる。
【００２１】
そこで、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、パターン転写を繰り返すなかで、凹凸形状パターンを形成したモールドの形成面に残留している残留離型層の厚さに係る相関値が所定の基準を満たすか否かを監視し、この監視結果に従ってモールドの形成面に対する離型剤の供給量を制御することによって、パターン転写不良やモールドの目詰まりを未然に防いで製品の生産性を向上させるようにしている。
【００２２】
（本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の概要）
本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の概要について、図１Ａを参照して説明する。図１Ａは、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の概要を模式的に表す説明図である。第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０は、図１に示すように、モールド搬送機構部１３と、被転写材料搬送機構部１５と、押圧機構部１７と、離型層厚センサ１９と、モールド支持部材２０と、離型剤供給部２１と、制御装置２３とを備えて構成されている。
【００２３】
モールド搬送機構部１３は、無端帯状のモールド３１が環状に掛け渡される４つの円筒状ロール（以下、“ロール”と省略する。）３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄと、これらロール３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを各個別に回転駆動するステッピングモータ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄと、を含んで構成されている。ロール３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、モールド３１に適当なテンションをかけた状態で、モールド３１の内方面と接するように設けられている。これにより、モールド３１は、図１Ａに示す正面から視て環状の形状を形成するように構成されている。
【００２４】
ステッピングモータ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄは、それぞれのロール３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを反時計周りに同期駆動し、所定の回転角度による回転駆動および回転停止を交互に繰り返すことにより、モールド３１を間欠的に搬送（左回転）させるように動作する。これにより、モールド搬送機構部１３は、後記する押圧機構部１７へモールド３１を、所定の長さごとに間欠的に、かつ、エンドレスに送り込むようになっている。
【００２５】
前記した所定の回転角度は、例えば、押圧機構部１７へ送り込まれるモールド３１の搬送方向に沿う長さが、予め定められた長さ（具体的には、後記する押圧部材６の搬送方向に沿う長さ）と一致するように設定されている。図１Ａ中、符号Ｘを付した矢印は、モールド３１の搬送方向を示している。
【００２６】
４つのロール３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄのうち、図１Ａ中の下側に位置する一対のロール３３ｂ，３３ｃは、後記する被転写材料搬送機構部１５によって搬送される被転写材料３７に対して、モールド３１を部分的に押し当てるように設けられている。これにより、一対のロール３３ｂ，３３ｃのうち、上流側のロール３３ｂは、搬送されてきたモールド３１を被転写材料３７（被転写面３７ａ）に当接させるように送り込む一方、下流側のロール３３ｃは、モールド３１を被転写材料３７から引き離すようにはたらく。
【００２７】
〔本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０で用いられるモールド３１〕
ここで、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置で用いられるモールド３１について、図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃを参照して説明する。図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置で用いられるモールドに形成される凹凸形状パターンの一例を示す外観図である。図１Ｃは、図１Ｂ中の矢視ＳＶ方向からみたモールド３１の形成面３１ａに、凹凸形状パターン３１ｐおよび離型層３２が積層形成されている状態を概念的に表す説明図である。
【００２８】
モールド３１は、図１Ａに示すように、無端帯状に形成されている。このモールド３１を環状に配することにより、環状のモールド搬送経路１４が形成されている。このモールド搬送経路１４に沿って、モールド３１は、エンドレスに搬送されるようになっている。モールド３１の形成面３１ａには、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、微小構造の凹凸形状パターン３１ｐが形成されている。図１Ａに示す例では、形成面３１ａは、無端帯状かつ環状のモールド３１の外方側にのみ位置している。ただし、形成面３１ａは、被転写材料の配置によっては、内方側にのみ、または、外方側および内方側の両方に位置していてもよい。
【００２９】
この凹凸形状パターン３１ｐは、図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、所定形状の凹部３１ｐ１および凸部３１ｐ２に係る形状を規則的に繰り返して（不規則な形状であってもよい）形成されている。凸部３１ｐ２の高さＨ（または凹部の深さ）、凸部３１ｐ２の幅Ｗ（または凹部の幅）、凸部３１ｐ２同士の間隔Ｉ（または凹部同士の間隔）のそれぞれは、数百マイクロメートル乃至数十ナノメートルオーダーである。従って、凹凸形状パターン３１ｐは、微小構造体を形成している。
【００３０】
凹部３１ｐ１または凸部３１ｐ２に係る形状は、製品（凹凸形状パターン３１ｐが転写形成された被転写材料３７）の用途に応じて、例えば、円柱凸状、円柱凹状、ラメラ状（襞状）などの所要の形状を、適宜設定することができる。また、凹凸形状パターン３１ｐは、モールド３１の全部に亘って形成されていてもよいし、モールド３１の一部にのみ形成されていてもよい。さらに、後記するように、モールド３１の表裏両面（全部または一部）に形成されていてもよい。
【００３１】
モールド３１の性質としては、可撓性を有すること、および、要求される強度や加工精度を充足することのふたつの条件を満たすものであれば、特に制限はない。例えば、各種金属や各種樹脂などを、モールド３１の材質として好適に用いることができる。金属としては、ニッケルが好ましい。樹脂としては、ポリイミド樹脂および光硬化性樹脂が好ましい。
【００３２】
モールド３１は、凹凸形状パターン３１ｐが形成されるパターン形成部分と、このパターン形成部分を支持する支持体部材とが一体となった複合積層体により構成してもよい。この場合、パターン形成部分は、ニッケル等の金属やポリイミド樹脂等の樹脂から構成すればよい。また、支持体部材は、例えば、ステンレス、芳香族ポリアミド樹脂（例えばケブラー（登録商標）樹脂）から構成すればよい。
【００３３】
被転写材料搬送機構部１５は、図１Ａに示すように、長尺帯状の転写前の被転写材料３７の一側を巻回してこれを送り出す送り出しリール３９ａと、転写後の被転写材料３７の他側を巻き取る巻取りリール３９ｂと、巻取りリール３９ｂを図１Ａ中の矢印方向に回転駆動するステッピングモータ４１と、を含んで構成されている。図１Ａ中、符号Ｙを付した矢印は、被転写材料３７の搬送方向を示している。
【００３４】
被転写材料搬送機構部１５は、被転写材料３７を押圧機構部１７へと送り込む機能と、転写後の被転写材料３７を巻き取る機能とを有している。具体的には、被転写材料搬送機構部１５は、モールド搬送機構部１３と同期して動作する。これにより、被転写材料３７を押圧機構部１７へ送り込むタイミングと、モールド３１を押圧機構部１７へ送り込むタイミングとを同期させると共に、押圧機構部１７へ送り込む被転写材料３７の長さと、押圧機構部１７へ送り込むモールド３１の長さとを一致させている。
【００３５】
要するに、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、図１Ａに示すように、モールド３１と被転写材料３７とを重ね合わせた状態を維持して、モールド３１および被転写材料３７を押圧機構部１７へと送り込むようになっている。
【００３６】
ここで、被転写材料３７について説明する。被転写材料３７は、例えば、長尺帯状の熱可塑性樹脂フィルムにより構成されている。被転写材料３７の幅は、例えば、モールド３１の幅と略同じ（異なっていてもよい）である。熱可塑性樹脂としては、製品の用途に応じて、適宜の素材を選択することができる。熱可塑性樹脂が有する特性としては、ガラス転移温度Ｔｇが１００〜１６０°Ｃ程度のものが好ましい。具体的には、例えば、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどの熱可塑性樹脂を、被転写材料３７として好適に用いることができる。
【００３７】
押圧機構部１７は、ロール３３ｂからロール３３ｃに至る区間を搬送されるモールド３１と、この区間のモールド３１に重ね合わせられて搬送される被転写材料３７とを、共に挟み込んで押圧する機能を有する。この押圧は、図１Ａに示すように、モールド３１に形成された凹凸形状パターン３１ｐの形成面３１ａ、および、被転写材料３７の被転写面３７ａを相互に対面させた状態を維持して行われる。
【００３８】
詳しく述べると、押圧機構部１７は、上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂを組み合わせてなる押圧部材４３と、不図示の押圧アクチュエータとを備えて構成されている。上側押圧部材４３ａと下側押圧部材４３ｂとの間は、相互に離間するように付勢されている。したがって、後記する押圧アクチュエータによる押圧動作がない状態では、上側押圧部材４３ａと下側押圧部材４３ｂとは相互に離間するように位置している。
【００３９】
上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂを組み合わせてなる押圧部材４３は、ロール３３ｂからロール３３ｃに至る区間に、モールド３１および被転写材料３７を挟み込むように対向して設けられている。押圧アクチュエータは、上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂの間に、モールド３１および被転写材料３７を挟み込んで位置させた状態で、上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂを、相互に押圧させるように機能する。
なお、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、押圧アクチュエータによる押圧動作は、モールド３１および被転写材料３７の搬送が停止している間に行われる。
【００４０】
上側押圧部材４３ａには、ヒータ４３ａ１が内蔵されている。このヒータ４３ａ１は、モールド３１を熱媒体として被転写材料３７を加熱することによって、熱可塑性樹脂からなる材料３７を、そのガラス転移温度Ｔｇ以上に昇温する役割を果たす。
なお、第１実施形態では、上側押圧部材４３ａの側にのみヒータ４３ａ１を設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、例えば、下側押圧部材４３ｂの側にのみヒータを設けてもよいし、上側および下側押圧部材４３ａ，４３ｂの双方にヒータを設けてもよい。
【００４１】
離型層厚センサ１９は、モールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２（図１Ｃ参照）の厚さに係る相関値を計測する機能を有する。離型層厚センサ１９は、図１Ａに示すように、ロール３３ｄからロール３３ａに至る区間のモールド搬送経路１４に沿う位置に設けられている。ここで、“残留離型層３２の厚さに係る相関値”とは、ナノメートルオーダーの残留離型層３２の厚さを物理的に計測することの困難性に鑑みて、残留離型層３２の厚さを、例えば光学的などの何らかのアプローチを用いて得た計測値を意味する。
なお、離型層厚センサ１９は、離型層厚取得部５１との組み合わせによって、本発明の“離型層厚取得部”を構成している。
【００４２】
残留離型層３２の厚さを計測するためのアプローチとしては、種々のものがある。すなわち、例えば、分光エリプソメトリーによって残留離型層３２の厚さに係る相関値を計測してもよいし、特定の波長の光を残留離型層３２に照射したときの反射率によって残留離型層３２の厚さに係る相関値を計測してもよい。また、例えば、残留離型層３２に不図示の測定子を接触させ、モールド３１が搬送されて移動するときに測定子との間に生じる摩擦力の変化を、残留離型層３２の厚さに係る相関値として計測してもよい。
【００４３】
さらに、残留離型層３２の真上に純水などの液滴を滴下して、この液滴の接線とモールド３１の形成面３１ａとが成す接触角を、残留離型層３２の厚さに係る相関値として計測してもよい。
【００４４】
なお、離型層厚センサ１９を用いて残留離型層３２の厚さに係る相関値を計測している最中に、仮にモールド３１が振動したとすると、精度の高い計測が困難になる。そこで、モールド搬送経路１４のうち、離型層厚センサ１９が位置するモールド３１の背面側に、図１Ａに示すように、モールド３１を背面側から支えるモールド支持部材２０を設けている。これにより、離型層厚センサ１９の計測動作中において、モールド３１の形成面３１ａに対する法線方向への振動を防止し、これをもって、精度の高い計測を担保するようにしている。
【００４５】
ところで、モールド３１の形成面３１ａに残留する残留離型層の厚さを計測するに際し、モールド３１の形成面３１ａに形成された微小構造の凹凸形状パターン３１ｐが、高精度の計測を妨げるおそれがある。すなわち、凹凸形状パターン３１ｐが形成された形成面３１ａの領域において、そこでの残留離型層の厚さについて、光学的なアプローチによる計測を試みる場合、凹凸形状パターン３１ｐの存在に起因して、光の乱反射が生じることがある。また、この光の乱反射は、凹凸形状パターン３１ｐの形状によっても変化する。このため、残留離型層の厚さに係る相関値にバラつきを生じて、高精度の計測を妨げるおそれがあった。
【００４６】
そこで、計測誤差をもたらす凹凸形状パターン３１ｐが形成されていない空白領域を、モールド３１の形成面３１ａに設け、同空白領域を対象として、残留離型層３２の厚さに係る相関値を計測するようにしてもよい。
具体的には、モールド３１を用いて製造する製品（デバイス）の性能に影響を与えない位置に、凹凸形状パターン３１ｐの無い空白領域を設ければよい。また、この空白領域をモールド３１表面の複数の位置に設けて、各位置における残留離型層３２の厚さに係る相関値を計測すれば、残留離型層３２の面内バラつきを評価することができる。
【００４７】
この離型層の面内バラつきに応じて、モールド３１の形成面３１ａにおける個々の位置に供給する離型剤の量を調整するように構成すれば、残留離型層３２の面内バラつきを小さくすることができる。その結果、均一性に優れた製品（デバイス）の製造を期待することができる。
【００４８】
モールド支持部材２０は、図１Ａに示すように、離型層厚センサ１９の直下に位置するモールド３１の背面側に設けられる。モールド支持部材２０は、モールド３１を、その背面側から支える役割を果たす。なお、図１Ａではモールド支持部材２０をモールド３１の背面側に設けた例を示したが、離型層厚センサ１９による計測を阻害せず、かつ、モールドの形成面３１ａの残留離型層３２の厚さに影響を与えない位置であれば、モールド支持部材２０をモールドの形成面３１ａの側に設けてもよい。
【００４９】
離型剤供給部２１は、無端帯状かつ環状のモールド搬送経路１４に沿って搬送されるモールド３１の外方側、つまり、モールド３１のうち凹凸形状パターン３１ｐが形成されている側に、離型剤を供給する機能を有する。具体的には、離型剤供給部２１は、図１Ａに示すように、ロール３３ｄからロール３３ａに至る区間のモールド搬送経路１４に設けられている。
【００５０】
離型剤としては、モールド３１の形成面３１ａを組成する化学種と共有結合しない、いわゆる非反応性離型剤が好ましい。具体的には、フッ素系離型剤が好ましい。中でも、分子末端に極性基を有するフッ素系離型剤が好ましい。特に、極性基として、水酸基、エーテル基、または、エステル基のうち１または複数を組み合わせたものを分子末端に有するフッ素系離型剤が好ましい。
【００５１】
離型剤供給部２１を用いた離型剤供給態様としては、モールド３１の形成面３１ａに形成された凹凸形状パターン３１ｐに対して離型剤を供給することを通じて離型層を形成することができれば、いかなる構成を採用してもよい。具体的には、離型剤供給部２１を用いた離型剤供給態様としては、例えば、液状の離型剤にモールド３１を浸漬するか、または、液状の離型剤をモールド３１に形成された凹凸形状パターンに対して塗布することなどがある。塗布する方式としては、例えば、スプレー式、インクジェット式、ディスペンサー式、ブラシ式などのいずれであってもよい。
なお、常温で固体となる性質を有する離型剤については、適当な溶媒または分散媒を用いて溶液または分散液として調製し、これを使用すればよい。
【００５２】
〔本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の制御装置２３〕
次に、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の制御装置２３について、図１Ｄを参照して説明する。図１Ｄは、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０のうち、制御装置２３およびその周辺の概要を模式的に表す機能ブロック図である。
【００５３】
制御装置２３は、図１Ｄに示すように、離型層厚取得部５１と、離型層厚判定部５３と、供給量演算部５５と、供給量記憶部５７と、供給量制御部５９と、を備えて構成されている。
制御装置２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えた不図示のマイクロコンピュータ（以下“マイコン”という。）により構成される。このマイコンは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを読み出して実行し、離型層厚取得部５１、離型層厚判定部５３、供給量演算部５５、供給量記憶部５７、および、供給量制御部５９を含む各種機能部の実行制御を行うように機能する。
【００５４】
図１Ｄに示す離型層厚取得部５１は、離型層厚センサ１９によって計測された残留離型層（図１Ｃ参照）３２の厚さに係る相関値を取得する機能を有する。
なお、“残留離型層３２の厚さに係る相関値を取得する”とは、多様なアプローチを用いて得た残留離型層３２の厚さに係る計測値のすべてを、本発明に係る残留離型層３２の厚さとして取得する意味である。
【００５５】
また、離型層厚取得部５１が、残留離型層３２の厚さに係る相関値を取得する意味は次の通りである。すなわち、モールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２の厚さは、モールド３１の長手方向（搬送方向）および幅方向（搬送方向に直交する方向）の二次元方向にわたり、必ずしも均一ではない。残留離型層３２は、厚いところがあれば薄いところもある。
【００５６】
そこで、本発明の第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０１では、後記するように、不均一な残留離型層３２の厚さに係る分布データをそれぞれ取得し、個々の部位（モールド３１上の特定位置）において取得した残留離型層３２の厚さに応じた離型剤の供給量制御を行う。これにより、残留離型層３２の厚さの均一化を図り、これをもって、パターン転写不良やモールド３１の目詰まりを未然に防止しようとしている。
【００５７】
図１Ｄに示す離型層厚判定部５３は、離型層厚取得部５１で取得された残留離型層３２の厚さに係る相関値が予め定められる基準を満たすか否かを判定する機能を有する。具体的には、離型層厚判定部５３は、残留離型層３２の厚さに係る相関値が、残留離型層厚の適正範囲を定める基準範囲内に収束しているか否かを調べて、残留離型層３２の厚さに係る相関値が、基準範囲内に収束している場合に、基準を満たす旨の判定を下すように動作する。
【００５８】
また、前記に代えて、離型層厚判定部５３は、残留離型層３２の厚さに係る相関値が、残留離型層厚の適正下限値を定める基準値を超えているか否かを調べて、残留離型層３２の厚さに係る相関値が前記基準値を超えている場合に、基準を満たす旨の判定を下すように構成してもよい。
【００５９】
図１Ｄに示す供給量演算部５５は、離型層厚判定部５３の判定結果に基づいて、離型剤供給部２１における離型剤の供給量を演算する機能を有する。具体的には、供給量演算部５５は、残留離型層３２の厚さに係る相関値が、基準範囲を超えるか、または、基準範囲に満たない旨の判定が下された場合に、残留離型層３２の厚さが、基準範囲に基づき設定される目標供給量と一致するように、離型層厚を取得したモールド３１上の現在位置に関する、離型剤の供給量を求める。
【００６０】
ここで、残留離型層３２の厚さは、基準範囲内に収束していることが重要である。残留離型層３２の厚さが基準範囲を超える（離型剤の量が過剰）場合は、離型剤を無駄に消費し、また、被転写材料３７から離型剤を除去する工程を別途要するなどの製品製造作業の煩雑化を招いて好ましくない。また、残留離型層３２の厚さが基準範囲に満たない（離型剤の量が不足）場合は、離型性の不足を生じて好ましくない。
なお、基準範囲に基づき設定される目標供給量としては、基準範囲の平均値や、基準範囲の上限値または下限値などを適宜採用すればよい。
【００６１】
図１Ｄに示す供給量記憶部５７は、供給量演算部５５で求められた離型剤の供給量を、その離型層厚を取得したモールド３１上の特定位置に関連づけて記憶する役割を果たす。
【００６２】
離型層厚センサ１９と、離型剤供給部２１とは、図１Ａに示すように、それぞれが所定の間隔を置いて設けられている。また、図１Ａに示す例では、モールド３１の搬送方向を基準とすると、離型層厚センサ１９は、離型剤供給部２１の上流側に位置している。こうした場合、例えば、モールド３１上のいずれかの特定位置に関し、残留離型層３２の厚さが基準範囲に満たない（離型剤の量が不足）旨の判定が下されたとき、離型剤供給部２１では、前記所定の間隔に相当する搬送時間だけ待って、別途求められた量の離型剤を供給することを要する。
そこで、供給量記憶部５７は、モールド３１上の個々の位置において、適正な量の離型剤を適時に供給する制御を行う際に参照される。
【００６３】
図１Ｄに示す供給量制御部５９は、モールド３１上の個々の位置において、供給量記憶部５７の記憶内容を参照して、適正な量の離型剤を適時に供給する制御を行う機能を有する。要するに、例えば、モールド３１上の個々の位置において、残留離型層３２の厚さが基準範囲の下限値にも満たない場合に、供給量制御部５９は、離型剤供給部２１を用いてモールド３１の形成面３１ａに、基準範囲を充足する量の離型剤を供給するように動作する。一方、例えば、モールド３１上の個々の位置において、残留離型層３２の厚さが基準範囲の上限値を超えている場合、供給量制御部５９は、対応するモールド３１の形成面３１ａへの離型剤の供給を休む（通常のパターン転写動作を通じて離型層３２の厚さが基準範囲に収束するのを待つ）ように動作する。
【００６４】
制御装置２３には、図１Ｄに示すように、離型層厚センサ１９、モールド位置センサ６１、および、離型剤供給部２１が接続されている。これにより、制御装置２３には、離型層厚センサ１９で計測された残留離型層３２の厚さに係る相関値情報、および、モールド位置センサ６１で検出されたモールド３１上の現在位置情報が入力される。また、制御装置２３から離型剤供給部２１に対し、供給量制御信号が出力される。
【００６５】
モールド位置センサ６１は、モールド３１上の現在位置に係るモールド位置情報を検出する機能を有する。具体的には、モールド位置センサ６１は、例えば、ステッピングモータ３５ａの回転角度信号に基づいて、モールド３１の搬送方向に沿って予め設定される原点位置を基準としたモールド３１上の特定位置を検出し、検出したモールド３１上の特定位置情報を、制御装置２３へ送る。
なお、モールド位置センサ６１としては、例えばロータリーエンコーダなどの位置センサを、モータ３５ａの回転軸に別途設ける構成を採用してもよい。
【００６６】
さらに詳しく述べると、例えば、環状のモールド１３を“２５６（２の８乗）”に区分し、それぞれの区間（特定位置）に固有の区間アドレスを割り振ることにより、モールド１３上の任意の特定位置を、区間アドレスの態様で表現することができる。第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、この区間アドレスを、モールド１３上の任意の位置を特定する用途に用いる。
【００６７】
制御装置２３から送られてきた供給量制御信号を受けて、離型剤供給部２１は、離型剤の供給動作を行う。図１Ｄに示す例では、供給量制御部５９から発せられた供給量制御信号に従って、離型剤供給部２１の供給口２１ａから、モールド３１の形成面３１ａに向けて、液状の離型剤が供給される様子を模式的に表している。
【００６８】
（第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作）
次に、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作（パターン転写方法）の概要について説明する。
なお、パターン転写装置１１Ａ０では、図１Ａに示す被転写材料３７がセットされていない状態において、環状のモールド３１の外方側（形成面３１ａの側）の全周にわたり、モールド搬送機構部１３によってモールド３１を搬送させながら離型剤供給部２１を用いて離型剤を供給することにより、予め適正な（基準範囲に収束する）離型層が形成されているものとする。
【００６９】
まず、押圧転写工程について説明する。押圧転写工程では、微小構造の凹凸形状パターン３１ｐの形成面３１ａ、および、被転写面３７ａを相互に対面させた状態で、形成面３１ａを有する帯状のモールド３１、および、被転写面３７ａを有する被転写材料３７を、押圧機構部１７を用いて相互に押圧させることにより、凹凸形状パターン３１ｐを被転写面３７ａに転写する。
【００７０】
具体的には、押圧機構部１７において、上側押圧部材４３ａと下側押圧部材４３ｂとが、モールド３１および被転写材料３７を挟み込んで押圧する。この際、上側押圧部材４３ａに内蔵されたヒータ４３ａ１によって、被転写材料３７がガラス転移温度Ｔｇ以上となるように加熱されて可塑化（または半流動化）する。その結果、モールド３１の凹凸形状パターン３１ｐが被転写材料３７に転写される。
【００７１】
その後、上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂが、モールド３１および被転写材料３７から離れると、被転写材料３７は、その温度がガラス転移温度Ｔｇよりも低下して硬化する。
【００７２】
一方、上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂが離れた状態で、モールド搬送機構部１３および被転写材料搬送機構部１５が、押圧機構部１７の搬送方向上流側に位置するモールド３１および被転写材料３７を、押圧機構部１７の直下へと送り込む。そして、前記した手順と同様に、上側押圧部材４３ａおよび下側押圧部材４３ｂがモールド３１および被転写材料３７を挟み込んだ状態で押圧して、凹凸形状パターン３１ｐを被転写材料３７の被転写面３７ａに転写する。
【００７３】
第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、モールド搬送機構部１３および被転写材料搬送機構部１５によるモールド３１および被転写材料３７の搬送工程と、押圧機構部１７による被転写材料３７への凹凸形状パターン３１ｐの押圧転写工程とが、間欠的に繰り返される。
【００７４】
凹凸形状パターン３１ｐが転写されてロール３３ｃにまで到達した被転写材料３７は、図１Ａに示すように、巻取りリール３９ｂに向かって搬送される。この搬送動作と同期して、モールド３１は、ロール３３ｃからロール３３ｄに向かって搬送される。その後、モールド３１は、ロール３３ｃによる屈曲位置において、被転写材料３７から剥離される。つまり、第１実施形態に係るロール３３ｃは、剥離ロールとしての機能を有する。
【００７５】
また、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、押圧機構部１７とロール３３ｃとは、所定の冷却区間を置いて設けられている。このため、凹凸形状パターン３１ｐの転写時において、上側押圧部材４３ａに内蔵されたヒータ４３ａ１から、モールド３１を熱媒体として被転写材料３７に伝わった熱を、前記の冷却区間において冷ますことができる。すると、冷却区間において十分に冷却されて確実に硬化した被転写材料３７から、モールド３１を円滑かつ適確に剥離することができる。
【００７６】
なお、前記の冷却区間に、不図示のエアブローや冷却ロールなどの冷却機構を設ける構成を採用してもよい。このように構成すれば、生産性の向上を狙って、モールド３１および被転写材料３７の搬送速度を増加させる場合であっても、前記の冷却区間において、モールド３１および被転写材料３７を十分に冷却でき、剥離動作を円滑かつ適確に行うことができる。前記の、ロール３３ｃによる屈曲位置において、モールド３１を、被転写材料３７から剥離させる工程は、本発明の“剥離工程”に相当する。
【００７７】
その後、被転写材料３７は巻取りリール３９ｂに巻き取られる一方、モールド３１は離型層厚センサ１９および離型剤供給部２１に向かって搬送される。
離型層厚センサ１９および離型剤供給部２１が設けられているモールド搬送経路１４では、本発明の“離型剤供給工程”、“離型層厚取得工程”、“離型層厚判定工程”、および、“供給量制御工程”がそれぞれ実行される。これらについては後記する。
【００７８】
そして、離型剤供給部２１を用いて適量の離型剤が供給されたモールド３１は、モールド搬送機構部１３によって、再び押圧機構部１７へと送り込まれる。
【００７９】
次に、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作（パターン転写方法）のうち、離型剤供給量演算処理の流れについて、図２Ａを参照して説明する。図２Ａは、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作のうち、離型剤供給量演算処理の流れを示すフローチャート図である。
【００８０】
図２Ａに示す離型剤供給量演算処理の流れは、モールド３１の形成面３１ａに形成した微小構造の凹凸形状パターン３１ｐを、ナノインプリント法を用いて被転写材料３７の被転写面３７ａに転写する製品製造工程において、所定の周期をもって実行される。
なお、パターン転写装置１１Ａ０では、図１Ａに示す被転写材料３７がセットされていない状態において、環状のモールド３１の外方側（形成面３１ａの側）の全周にわたり、モールド搬送機構部１３によってモールド３１を搬送させながら離型剤供給部２１を用いて離型剤を供給することにより、予め適正な厚さ（基準範囲に収束する）の離型層３２が形成されているものとする。
【００８１】
ステップＳ１１において、制御装置２３は、離型層厚センサ１９の直下に搬送されてきたモールド３１上の特定位置情報（区間アドレス）を取得する。
【００８２】
ステップＳ１２において、離型層厚取得部５１は、離型層厚センサ１９によって計測された残留離型層３２の厚さに係る相関値情報を取得する。ステップＳ１２の処理は、本発明の“離型層厚取得工程”に相当する。
【００８３】
ステップＳ１３において、離型層厚判定部５３は、モールド３１上の特定位置情報（区間アドレス）に関する残留離型層３２の厚さに係る相関値が、残留離型層厚の適正範囲を定める基準範囲内に収束しているか否かを判定する。ステップＳ１３の処理は、本発明の“離型層厚判定工程”に相当する。
【００８４】
ステップＳ１３の判定の結果、残留離型層３２の厚さに係る相関値が、残留離型層厚の適正範囲を定める基準範囲内に収束している旨（正常）の判定が下された場合、制御装置２３は、処理の流れをリターンさせて、次のサイクルでの離型剤供給量演算処理の開始まで待機する。
【００８５】
一方、ステップＳ１３の判定の結果、残留離型層３２の厚さに係る相関値が、残留離型層厚の適正範囲を定める基準範囲内に収束していない旨（異常）の判定が下された場合、ステップＳ１４において、制御装置２３は、特定位置に係る区間アドレスに関し、残留離型層厚が適正か否かの状態を表す残留離型層厚フラグに、異常値である旨を表す値“１”を設定する。こうして設定された残留離型層厚フラグの値は、後記する離型剤供給処理において、離型剤供給部２１の直下に時々刻々と搬送されてくるモールド３１上におけるそれぞれの特定位置において、離型剤を供給すべきか否かを判断する際に参照される。
【００８６】
ステップＳ１５において、供給量演算部５５は、ステップＳ１３の判定結果などに基づいて、離型剤供給部２１における離型剤の供給量を演算する。具体的には、供給量演算部５５は、ステップＳ１２で取得した残留離型層３２の厚さに係る相関値が、基準範囲を超えるか、または、基準範囲に満たない旨の判定が下された場合に、残留離型層３２の厚さが、目標供給量（例えば、基準範囲の平均値）と一致するように、モールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関する、離型剤の供給量を求める。
【００８７】
ステップＳ１６において、供給量記憶部５７は、ステップＳ１５で求められた離型剤の供給量を、ステップＳ１２において離型層厚を取得したモールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関連づけて記憶する。その後、制御装置２３は、処理の流れをリターンさせて、次のサイクルでの離型剤供給量演算処理の開始まで待機する。
なお、供給量記憶部５７の記憶内容は、離型剤供給部２１の直下に搬送されてくるモールド３１上の特定位置を表す各個別の区間アドレスにおいて、離型剤を供給すべき旨の判断が下された場合に、同位置における適正な離型剤の供給量を取得する際に参照される。
【００８８】
次に、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作のうち、離型剤供給処理の流れについて、図２Ｂを参照して説明する。図２Ｂは、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作のうち、離型剤供給処理の流れを示すフローチャート図である。
図２Ｂに示す離型剤供給処理の流れは、離型剤供給部２１の直下に、モールド３１における新しい現在位置が搬送されてくるごとに開始される。
【００８９】
ステップＳ２１において、制御装置２３は、離型剤供給部２１の直下に搬送されてきたモールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関し、残留離型層厚フラグの値として、異常値である旨を表す値“１”が設定されているか否かを判定する。
【００９０】
ステップＳ２１の判定の結果、モールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関し、残留離型層厚フラグの値として、異常値である旨を表す値“１”が設定されていない旨（正常）の判定が下された場合、制御装置２３は、処理の流れをリターンさせて、次のサイクルでの離型剤供給処理の開始まで待機する。
【００９１】
一方、ステップＳ２１の判定の結果、モールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関し、残留離型層厚フラグの値として、異常値である旨を表す値“１”が設定されている旨（異常）の判定が下された場合、ステップＳ２２において、制御装置２３は、モールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関係付けられた離型剤の供給量を、供給量記憶部５７の記憶内容のなかから読み出す。
【００９２】
ステップＳ２３において、供給量制御部５９は、ステップＳ２２で読み出した量の離型剤を、モールド３１上の特定位置に供給する旨の供給量制御信号を、離型剤供給部２１へと送る。これにより、離型剤供給部２１では、供給量制御信号に従う離型剤の供給が行われる。
【００９３】
ステップＳ２４において、制御装置２３は、モールド３１上の特定位置に係る区間アドレスに関する残留離型層厚フラグの値をリセット（クリア）する。その後、制御装置２３は、処理の流れをリターンさせて、次のサイクルでの離型剤供給処理の開始まで待機する。
【００９４】
（第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の作用効果）
第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０によれば、モールド３１上の特定位置が時々刻々と変位するなかで、モールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２の厚さを監視し、この監視の結果、残留離型層３２の厚さが基準範囲から逸脱している場合、残留離型層３２の厚さが基準範囲内に収束するように離型剤の供給量を制御するので、モールド３１の離型性低下に起因するパターン転写不良やモールド３１の目詰まりを未然に防いで製品の生産性を向上させることができる。
【００９５】
また、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、離型剤として、モールド３１の形成面３１ａを組成する化学種と共有結合しない性質を有する非反応性離型剤を採用したので、モールド３１の形成面３１ａを組成する化学種と非反応性離型剤とが共有結合することなく、非反応性離型剤はモールド３１の形成面３１ａに堆積する。このため、離型剤として、モールド３１の形成面３１ａを組成する化学種と共有結合する性質を有する反応性離型剤を採用した場合と比べて、離型剤はモールド３１から脱離し易い。これは、モールド３１に対する離型剤の定着性向上（つまり、離型性向上）を図る立場からは、明らかに不利である。
【００９６】
ところが、一般に離型剤は、パターン転写を繰り返すに連れて劣化してゆく。このため、凹凸形状パターン３１ｐの転写を繰り返すことで劣化した離型剤が残留しているモールド３１の再生処理を試みる場合、劣化した離型剤をいったんきれいに除去した後に、新たな離型剤を供給する必要がある。こうしたモールド３１の再生処理のためには、離型剤の定着性は低い方が好ましい。
しかも、定着性の高い離型剤では、その除去が困難であるばかりか、劣化した離型剤の除去を無理に行うと、モールド３１自体を損傷するおそれもある。
【００９７】
これに対し、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、離型剤として定着性の低い非反応性離型剤を採用している。非反応性離型剤は、モールド３１と化学的に結合せずに堆積しているに過ぎない。このため、被転写材料３７からモールド３１を剥離する際に、モールド３１から離脱した非反応性離型剤は、被転写材料３７へと実に身軽に移動してゆく。従って、劣化した離型剤をいったんきれいに除去した後に、新たな離型剤を供給するモールド３１の再生処理を、モールド３１の損傷を生じさせることなく、簡易かつ的確に実行することができる。
【００９８】
また、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、離型剤として、分子末端に極性基を有するフッ素系離型剤を採用し、特に、前記の極性基は、水酸基、エーテル基、または、エステル基のうち１または複数を組み合わせたものを採用したので、モールド３１の形成面３１ａに対する離型剤の親和性を高めることができ、より均一な厚さの離型層を形成することができる。
【００９９】
（第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１）
次に、第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１について、図３を参照して説明する。図３は、第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１の概要を模式的に表す説明図である。
なお、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０と、第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１とでは、離型層厚センサ１９および離型剤供給部２１の位置関係を除き、その他の構成は共通である。したがって、共通の機能を有する部材については、共通の符号を付してその説明を省略し、前記の相違点に注目して説明を進めることとする。
【０１００】
第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、図１Ａに示すように、モールド３１の搬送方向を基準とすると、離型層厚センサ１９を、離型剤供給部２１の上流側に置く構成を採用している。
【０１０１】
これに対し、第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１では、図３に示すように、モールド３１の搬送方向を基準とすると、前記とは逆に、離型剤供給部２１を、離型層厚センサ１９の上流側に置く構成を採用している。
【０１０２】
要するに、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、モールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２の厚さを計測した直後に、その計測を行った特定位置に関する離型剤の供給制御を行うのに対し、第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１では、モールド３１上の特定位置に関する離型剤の供給量制御を行った直後に、その特定位置に残留している残留離型層３２の厚さを計測しており、“計測（離型層厚取得工程）”および“供給（離型剤供給工程）”の各工程における時系列的な順序が相互に異なっている。
【０１０３】
第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置１１Ａ１によれば、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０とは逆に、モールド３１上の特定位置に関する離型剤の供給量制御を行った直後に、その特定位置に残留している残留離型層３２の厚さを計測するので、離型剤の供給量制御が適切に行われたか否かに係る評価を速やかに行うことができる利点がある。
【０１０４】
（第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ２）
次に、第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ２について、図４を参照して説明する。図４は、第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ２の概要を模式的に表す説明図である。
なお、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０と、第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ１とでは、離型層厚センサ１９および離型剤供給部２１の位置関係、並びに、離型層厚センサ１９の数量を除き、その他の構成は共通である。したがって、共通の機能を有する部材については、共通の符号を付してその説明を省略し、前記の相違点に注目して説明を進めることとする。
また、数量が変わる離型層厚センサ１９については、共通の符号“１９”を用いると共に、その共通符号に枝番号“ａ”，“ｂ”を付加することにより、個々の部材を識別可能に表現することとする。
【０１０５】
第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、図１Ａに示すように、モールド３１の搬送方向を基準とすると、離型層厚センサ１９を、離型剤供給部２１の上流側に置く構成を採用している。
【０１０６】
これに対し、第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ２では、図４に示すように、モールド３１の搬送方向を基準とすると、ひとつの離型剤供給部２１の上流側および下流側のそれぞれに、離型層厚センサ１９ａ，１９ｂを個々に設ける構成を採用している。
【０１０７】
要するに、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、モールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２の厚さを計測した直後に、その計測を行った特定位置に関する離型剤の供給制御を行うのに対し、第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ２では、モールド３１上の特定位置に関する離型剤の供給量制御を行った直後に、その特定位置に残留している残留離型層３２の厚さを計測し、この計測の直後に、モールド３１上の特定位置に関する離型剤の供給量制御をさらに行う構成を採用している。
【０１０８】
第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置１１Ａ２によれば、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０の動作（“計測（離型層厚取得工程）”の直後に“供給（離型剤供給工程）”）に加えて、さらに、“供給（離型剤供給工程）”の直後に“計測（離型層厚取得工程）”を行うので、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０が奏する基本的な作用効果に加えて、離型剤の供給量制御が適切に行われたか否かに係る評価を速やかに行うことができる利点がある。
【０１０９】
（第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０）
次に、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０について、図５を参照して説明する。図５は、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０の概要を模式的に表す説明図である。
なお、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０と、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０とでは、押圧機構部１７の構成を除き、その他の構成は共通である。したがって、共通の機能を有する部材については、共通の符号を付してその説明を省略し、前記の相違点に注目して説明を進めることとする。また、第１実施形態に係る押圧機構部１７とは、その構成が異なる第２実施形態に係る“押圧機構部”に対して、符号“１８”を与えて説明を進めることとする。
【０１１０】
第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０では、図１Ａに示すように、一対の平板状の上側および下側押圧部材４３ａ，４３ｂを組み合わせてなる押圧部材４３と、上側および下側押圧部材４３ａ，４３ｂを、相互に押圧または離間させるように動作する押圧アクチュエータとを備える押圧機構部１７の構成を採用している。
【０１１１】
これに対し、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０では、図５に示すように、一対の円筒状の上側および下側ロール４４ａ，４４ｂを組み合わせてなる押圧部材４４と、上側および下側ロール４４ａ，４４ｂを、相互に押圧または離間させるように動作する不図示の押圧アクチュエータとを備える押圧機構部１８の構成を採用している。
【０１１２】
上側ロール４４ａには、図５に示すように、ヒータ４４ａ１が内蔵されている。このヒータ４４ａ１は、モールド３１を熱媒体として被転写材料３７を加熱することによって、熱可塑性樹脂からなる材料３７を、そのガラス転移温度Ｔｇ以上に昇温する役割を果たす。
なお、第２実施形態では、上側ロール４４ａの側にのみヒータ４４ａ１を設ける例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。すなわち、例えば、下側ロール４４ｂの側にのみヒータを設けてもよいし、上側および下側ロール４４ａ，４４ｂの双方にヒータを設けてもよい。
【０１１３】
第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０によれば、第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０が奏する基本的な作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
すなわち、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０では、上側および下側ロール４４ａ，４４ｂを用いて押圧機構部１８を構成したので、モールド３１および被転写材料３７を連続して押圧機構部１８へと送り込んでパターン転写を行うことができる。
【０１１４】
したがって、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０によれば、スタンプ式の押圧機構部１７を備える第１実施形態に係るパターン転写装置１１Ａ０と比べて、パターン転写速度を高めて生産性を格段に向上することができる利点がある。
【０１１５】
（第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１）
次に、第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１について、図６を参照して説明する。図６は、第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１の概要を模式的に表す説明図である。
なお、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０と、第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１とでは、モールド搬送機構部１３、離型層厚センサ１９、モールド支持部材２０、離型剤供給部２１、および、制御装置２３などがそれぞれ一対あるのを除き、その他の構成は共通である。したがって、共通の機能を有する部材については、共通の符号を付してその説明を省略し、前記の相違点に注目して説明を進めることとする。
また、数量が一対に変わるモールド搬送機構部１３、離型層厚センサ１９、モールド支持部材２０、離型剤供給部２１、および、制御装置２３については、共通の符号“１３”，“１９”，“２０”，“２１”，“２３”を用いると共に、その共通符号の直下に枝番号“Ａ”，“Ｂ”を付加することにより、個々の部材を識別可能に表現することとする。
【０１１６】
第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０では、図５に示すように、モールド搬送機構部１３（４つのロール３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ、および、それぞれのロールを各個別に回転駆動するステッピングモータ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを含む）、離型層厚センサ１９、モールド支持部材２０、離型剤供給部２１、および、制御装置２３を、それぞれひとつずつ設ける構成を採用している。
【０１１７】
これに対し、第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１では、図６に示すように、被転写材料搬送経路１６を挟んで上側部分に、モールド搬送機構部１３Ａ（４つのロール３３Ａａ，３３Ａｂ，３３Ａｃ，３３Ａｄ、および、それぞれのロールを各個別に回転駆動するステッピングモータ３５Ａａ，３５Ａｂ，３５Ａｃ，３５Ａｄを含む）、離型層厚センサ１９Ａ、モールド支持部材２０Ａ、離型剤供給部２１Ａ、および、制御装置２３Ａを、それぞれひとつずつ設けると共に、被転写材料搬送経路１６を挟んで下側部分に、被転写材料搬送経路１６を対称軸としてそれぞれの部材間が線対称となるように、モールド搬送機構部１３Ｂ（４つのロール３３Ｂａ，３３Ｂｂ，３３Ｂｃ，３３Ｂｄ、および、それぞれのロールを各個別に回転駆動するステッピングモータ３５Ｂａ，３５Ｂｂ，３５Ｂｃ，３５Ｂｄを含む）、離型層厚センサ１９Ｂ、モールド支持部材２０Ｂ、離型剤供給部２１Ｂ、および、制御装置２３Ａを、それぞれひとつずつ設ける構成を採用している。本第２実施形態の変形例は、第１実施形態にも同様に適用することができる。
なお、図６中、符号ＸＡを付した矢印はモールド３１Ａの搬送方向を示し、符号ＸＢを付した矢印はモールド３１Ｂの搬送方向を示している。
【０１１８】
第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１によれば、円筒状ロール３３Ａａ，３３Ａｂ，３３Ａｃ，３３Ａｄの動作により押圧機構部１８へと供給されるモールド３１によって、被転写材料３７の上面側にパターン転写が行われるのと同時に、円筒状ロール３３Ｂａ，３３Ｂｂ，３３Ｂｃ，３３Ｂｄの動作により押圧機構部１８へと供給されるモールド３１によって、被転写材料３７の下面側にパターン転写が行われる。
したがって、第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置１１Ｂ１によれば、第２実施形態に係るパターン転写装置１１Ｂ０が奏する基本的な作用効果に加えて、被転写材料３７の上下両面にパターン転写を行うことができる利点がある。
【０１１９】
（その他の実施形態について）
以上説明した実施形態は、本発明に係る具現化の例を示したものである。従って、本実施形態の記載事項によって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。
【０１２０】
すなわち、例えば、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、離型剤供給部２１の設定位置は、図示したロール３３ｄからロール３３ａに至る区間の位置に限定されない。離型剤供給部２１は、ロール３３ｃからロール３３ｄに至る区間、または、ロール３３ａからロール３３ｂに至る区間のモールド搬送経路１４上に設定してもよい。また、離型剤供給部２１は、モールド搬送経路１４上において、複数箇所に設けてもよい。
【０１２１】
また、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、モールド機構部１３を搬送するための円筒状ロール３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ（これらと同等の機能を有するものを含む）の数は、４つに限定されない。前記した一対のロール３３ｂ，３３ｃが有する被転写材料３７へのモールド３１の押し当て機能を発揮することができるのであれば、３つまたは５以上など、任意の数だけ設けてもよい。
【０１２２】
また、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、被転写材料搬送機構部１５は、送り出しリール３９ａおよび巻取りリール３９ｂの間に架け渡された長尺帯状の被転写材料３７に弛みが生じないように調整する、張力調整機構を別途備えていてもよい。
【０１２３】
また、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、巻取りリール３９ｂの側にのみステッピングモータ４１を設ける例をあげて説明したが、巻取りリール３９ｂの回転に同期して送り出しリール３９ａを回転させるステッピングモータを、送り出しリール３９ａの側にも設けてもよい。
【０１２４】
また、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、被転写材料３７は、熱可塑性樹脂で形成された単一層からなるフィルム材を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。被転写材料３７は、少なくとも一方の最外層が熱可塑性樹脂で形成された多層構造体であってもよい。
【０１２５】
また、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、モールド３１の実施態様として、無端帯状のモールド３１を用いる例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。モールド３１の実施態様として、長尺帯状のモールド３１を採用してもよい。このようなパターン転写装置のモールド搬送機構としては、例えば、長尺帯状のモールド３１の一端側を巻き回してこれを送り出す送り出しリールと、その他端側を巻き取る巻取りリールとを含んで構成することができる。
さらに、モールド３１の実施態様として、間欠的に分割された複数のモールドを相互に接続した、いわゆる無限軌道状の態様を用いてもよい。
【０１２６】
最後に、第１および第２実施形態、並びに、これらの変形例において、パターン転写を繰り返すなかで、凹凸形状パターン３１ｐを形成したモールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２の厚さに係る相関値が所定の基準を満たすか否かを監視し、この監視結果に従って、モールド３１の形成面３１ａに対する離型剤の供給量をフィードバック制御する例をあげて説明したが、本発明はこの例に限定されない。
本発明は、パターン転写を繰り返すなかで、凹凸形状パターン３１ｐを形成したモールド３１の形成面３１ａに残留している残留離型層３２の厚さに係る相関値が所定の基準を満たすか否かを監視し、この監視結果に基づいて制御量（離型剤の供給量）を予測して、この予測により得られた制御量に従って、モールド３１の形成面３１ａに対する離型剤の供給量をフィードフォワード制御する適用をも、技術的範囲の射程に含むことはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１２７】
１１Ａ０    第１実施形態に係るパターン転写装置
１１Ａ１    第１実施形態の変形例１に係るパターン転写装置
１１Ａ１    第１実施形態の変形例２に係るパターン転写装置
１１Ｂ０    第２実施形態に係るパターン転写装置
１１Ｂ１    第２実施形態の変形例に係るパターン転写装置
１３        モールド搬送機構部
１５        被転写材料搬送機構部
１７        押圧機構部
１８        押圧機構部
１９        離型層厚センサ（離型層厚取得部）
２０        モールド支持部材
２１        離型剤供給部
２３        制御装置
３１        モールド
３１ａ      形成面
３１ｐ      凹凸形状パターン
３２        残留離型層（離型層）
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄ  円筒状ロール
３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄ  ステッピングモータ
３７        被転写材料
３７ａ      被転写面
４３        押圧部材
４４        押圧部材
５１        離型層厚取得部
５３        離型層厚判定部
５５        供給量演算部
５７        供給量記憶部
５９        供給量制御部
６１        モールド位置センサ
【図１Ａ】
0005615772.tif 000002
【図１Ｂ】
0005615772.tif 000003
【図１Ｃ】
0005615772.tif 000004
【図１Ｄ】
0005615772.tif 000005
【図２Ａ】
0005615772.tif 000006
【図２Ｂ】
0005615772.tif 000007
【図３】
0005615772.tif 000008
【図４】
0005615772.tif 000009
【図５】
0005615772.tif 000010
【図６】
0005615772.tif 000011